Dhitd4pj3U

ГЛАВА IV. Позвоночные. Подтип VERTEBRATA. Надкласс

TETRAPODA. Класс AVES

Некоторые черты организации и биологии птиц

Птицы встречаются практически по всему земному шару. Наибольшее количество видов встречается в Центральной и Южной Америке, в области африканских лесов и саванн. По мере удаления от тропиков состав птичьего населения беднеет. Всего же в настоящее время известно около 8 600 видов птиц. В нашей стране насчитывается 8 % всей мировой авиафауны. Под влиянием деятельности человека с конца XVII до 1985 года вымерло 94 вида птиц.

Птицы – это класс позвоночных животных, представители которого характеризуются тем, что их тело покрыто перьями и передние конечности видоизменены в органы полета – крылья. За редким исключением (например, страусы), птицы – летающие животные. Те виды, которые не летают, имеют обычно недоразвитые крылья. Для передвижения по субстрату птицам служат задние конечности – ноги. Таким образом, птицы, в отличие от подавляющего большинства других наземных позвоночных, животные двуногие.

Вотношении подвижности и способности преодолевать пространства птицы занимают первое месть среди наземных позвоночных. Во время перелетов многие птицы преодолевают огромные расстояния, более 3-4 тысяч километров. Абсолютным чемпионом перелетов является обитающая в Мурманской области полярная крачка. Так, одну из крачек с Мурманского побережья поймали в Западной Австралии в 22 тысячах километров от родных берегов. За узкие длинные крылья и вильчатый хвост полярную крачку иногда называют морской ласточкой. Гнездится полярная крачка по северным побережьям Европы, Азии и Канады. Осенью она устремляется на юг, в Антарктику, весной, полярная крачка возвращается на север к местам гнездовий, облетев фактически весь земной шар.

Встроении скелета птиц наиболее характерная черта – сращение ряда костей, что обеспечивает их прочность и легкость. Сами кости у большинства птиц, за исключением пингвинов, страусов и др., полые (пневматические). У многих птиц ряд грудных позвонков срастается в так называемую спинную кость. Поясничные, крестцовые и частично хвостовые позвонки срастаются вместе с тазовыми костями в сложный крестец. Характерно для птиц также сращение ряда костных элементов конечностей.

Шейный отдел позвоночника птиц очень подвижен. Это выражается

вшироких возможностях сгибаний и вращения головы, обычно до 180о, у сов до 270о. Скелет туловища малоподвижен, и служит прочной опорой

51

при полете. Большие размеры грудины создают опору для внутренних органов в полете, а большой ее гребень – киль – служит местом прикрепления мощной мускулатурой, управляющей движением крыльев. Ребра, состоящие из двух подвижно сочлененных частей, позволяют изменять объем грудной клетки, т.е. прогонять воздух через малоэластичные легкие в характерные только для птиц воздушные мешки.

Обычно птицы имеют на ногах 3 или 4 пальца. Первый палец обращен назад, может быть слабо развит, в случае трехпалой ноги он отсутствует. Африканский страус имеет всего 2 пальца. Пальцы ног птиц обычно хорошо развиты и представляют собой различные типы адаптации к способу передвижения. Так, у форм, живущих в болотистых местах, они очень длинные. У бегающих наземных птиц они крепки, но коротки, причем, у более специализированных для передвижения по земле (страусы) наблюдается, как отмечалось выше, редукция числа пальцев. У водных форм развиваются плавательные перепонки.

Уптиц сильно развита мускулатура ног и крыльев и относительно слабо развита мускулатура туловища. Большая грудная мышца, опускающая крыло, составляет 1/11-1/14 общего веса тела. Относительно слабо развита мускулатура птиц, которые пользуются преимущественно парящим полетом.

Полет птиц можно разделить на две основные категории – парящий (пассивный) и машущий (активный). Для парящих птиц характерны крупные размеры, длинные крылья, длинные плечо и предплечье, относительно малые размеры сердца. Сухопутные парящие птицы – грифы; морские – альбатросы, буревестники. Машущий полет сложнее и разнообразнее парящего. Таким образом летают пустельга, сапсан, стриж, утка, фазан, воробей, голубь и большинство других птиц.

Средняя скорость перемещения птиц при перелетах колеблется между 50

и90 км/ч. Наибольшая скорость отмечена у черного стрижа – 110-150 км/ч. Максимальная высота перелета отмечена у грифов-бородачей, которых наблюдали в Центральной Азии на высоте превышающей 7000 м.

Упингвинов крылья преобразованы в ласты, которые служат им для плавания. Многие представители семейства Чистиковых (тупики, топорики, кайры, чистики) используют свои передние конечности и как крылья для полета, и как «ласты» для плавания. Они как бы «летают» под водой. Плавают и ныряют многие птицы: гусеобразные, буревестники, веслоногие, поганки, некоторые кулики, чайки, крачки и др. Плавающие и ныряющие птицы имеют широко расставленные укороченные ноги, поэтому по суше они ходят вразвалку. Для них характерно жесткое и плотно прилегающее к телу оперение. Тело плавающих птиц – обычно удлиненное, ныряющих – уплощенное.

Легкие птиц прочно прирастают к ребрам, и движение последних при полете автоматически стимулирует работу дыхательного аппарата.

52

Несмотря на то, что легкие птиц мало растяжимы и относительно невелики, использование воздуха в них и питание кислородом организма птиц весьма интенсивно, что отчасти объясняется действием воздушных мешков (Рис. 16). Активная часть дыхательного процесса у птиц, в отличие от других позвоночных, происходит не только при вдыхании, но и при выдыхании.

У птиц четырехкамерное сердце, артериальная кровь отделена от венозной, весьма энергичный обмен веществ, постоянная и высокая температура тела (гомойотермные животные).

Хорошо развиты большие полушария головного мозга, органы чувств, в особенности зрения и слуха. Обоняние у большинства птиц развито слабо. Первое место среди органов чувств принадлежит зрению. В этом отношении птицы занимают первое место среди других животных. Характерно, что среди птиц вовсе не встречается форм с недоразвитыми глазами, а тем более слепых. Сам размер глаз очень велик, объем глаза, например, ястреба сарыча равен примерно объему глаза человека. Поле зрения у птиц велико, но зрение преимущественно монокулярное и боковое. Общее поле зрения у птиц с резко выраженным боковым расположением глаз – 300о (у человека – 200о), боковое поле зрения каждого глаза – 150о (т.е. на 50о больше, чем у человека). Максимальная величина поля бинокулярного зрения птиц составляет 60о (у человека – 150о). Движения глаза и зрительные восприятия его у птиц независимы. Острота зрения у птиц весьма велика, и минимум восприятия значительно превосходит таковой у человека. У сарыча, например, в 4 раза. Сокол сапсан видит горлиц на расстоянии более 1000 м.

Система пищеварения у птиц начинается клювом. Форма и особенности строения клюва у разных видов различны и зависят от способа питания. Так же различно строение языка. Слюнные железы у большинства птиц развиты слабо. Из глотки пища попадает в пищевод, нижняя часть которого у многих птиц образует расширение – зоб (Рис. 16). В нем пища размачивается и частично переваривается. Далее пища поступает в железистый желудок, где на нее действуют пищеварительные ферменты, а потом в мускульный желудок, где пища перетирается. В передний отдел тонких кишок впадают протоки поджелудочной железы и печени. Непереваренные остатки поступают в толстую кишку, которая открывается в клоаку. Птицы потребляют большое количество пищи, а усвоение ее идет быстро и очень полно. Это связано с наличием у птиц постоянной температуры тела. Температура тела птиц выше, чем у млекопитающих, чаще всего она близка к 42оС, но может достигать и 45оС. Среди других приспособлений к полету можно отметить отсутствие зубов и кашицеобразную мочу.

53

далеко не все птицы строят себе гнезда. На островах и поберерьях Баренцева и Белого морей кайры гнездятся на скалах, образуя многочисленные скопления – «птичьи базары», и откладывают свои яйца прямо на выступы скал. Также не строят гнезд козодой и авдотка: они кладут яйца прямо на землю. Некоторые птицы гнездятся в норах: зимородки, береговые ласточки, розовые скворцы, тупики и др.

По способам развития птенцов птицы могут быть разделены на две группы: выводковые и гнездовые (птенцовые). Птенцы выводковых птиц сразу или через непродолжительное время после выхода из яйца оставляют гнездо и могут самостоятельно передвигаться. Они выходят из гнезда с открытыми глазами и ушами, в хорошо развитом пуховом наряде. К этой группе относятся птицы, которые держатся преимущественно на земле или у воды: утки, дрофы, гагары, куропатки, тетерева и т.д. Птенцы гнездовых птиц (воробьиных, дятлов, кукушек и многих других) вначале слепые, глухие, слабо опушенные или голые. У них нет еще постоянной температуры тела. И первые дни и недели жизни они проводят в гнезде, пока не разовьется оперение, и они не смогут самостоятельно передвигаться.

Лабораторная работа № 11 Тема: Перьевой покров птиц, его особенности

Материал и оборудование. На одного-двух студентов необходимы: набор различных видов (пуховых, рулевых, маховых и др.) перьев птиц (страуса, пингвина, кряквы, зимняка, т.д.), микроскоп, ручная лупа.

Вопросы для коллективного обсуждения

1.Кожа птиц, ее особенности. Копчиковая железа и ее функции.

2.Перьевой покров бескилевых птиц и пингвинов, его особенности.

3.Основные типы перьев птиц: пуховые, контурные и нитевидные.

4.Строение контурного пера. Особенности маховых и рулевых перьев.

5.Линька птиц, ее виды.

План работы Задания для самостоятельной работы

1.Дать описание систематического положения объектов (кряквы, зимняка или других птиц)

2.Познакомиться с особенностями строения перьев страуса, пингвина и других представителей надотряда Новонебные птицы. Изучить различия в строении пуховых, рулевых и т.п. видов перьев птиц. Рассмотреть их под лупой и микроскопом, найти бородки первого и второго порядков.

3.Сделать в своем альбоме следующие рисунки: перья страуса и пингвина, пух и пуховое перо, рулевое перо, строение махового пера (с указанием расположения бородок).

55

Рекомендуемая литература Адольф Т.А., Бутьев В.Т., Михеев А.В., Орлов В.И. Руководство к

лабораторным занятиям по зоологии позвоночных. – М.: Просвещение, 1977. – 191 с.

Карташев Н.Н., Соколов В.Е., Шилов И.А. Практикум по зоологии позвоночных. – М.: Высшая школа, 1981. – 320 с.

Константинов В.М., Наумов С.П., Шаталова С.П. Зоология позвоночных. – М.: Academa, 2000. – 496 с.

Михеев А.В. Биология птиц. Полевой определитель птичьих гнезд. – М.: Топикал, 1996. – 460 с.

Наумов Н.П., Карташев Н.Н. Зоология позвоночных. – М.: Высшая школа, 1979. – Ч. 2. – 333 с.

Потапов И.В. Зоология с основами экологии животных. – М.: Академия, 2001. – 291 с.

Лабораторная работа № 12 Тема: Внешнее и внутреннее строение птиц. Вскрытие птицы (голубя)

Материал и оборудование. Влажный препарат пищеварительной системы курицы – один на всю группу. На одного-двух студентов необходимы: свежеумерщвленный голубь, ванночка, скальпель, пинцет, ножницы хирургические, иглы препарировальные – 2, стеклянная трубочка с оттянутым концом, нитки – 20 см, вата гигроскопическая, салфетки марлевые – 2, лупа 4- 6х.

Вопросы для коллективного обсуждения

1.Строение пищеварительной системы птиц.

2.Дыхательная система птиц. Строение воздухоносных путей, легких, воздушных мешков. Особенности дыхания и газообмена у птиц.

3.Кровеносная система.

4.Строение мочеполовой системы птиц. Размножение и развитие. Матуронатные и имматуронатные птенцы. Забота о потомстве. Понятие о гнездовом паразитизме.

5.Нервная система. Органы чувств: зрения, слуха и обоняния, их особенности у птиц.

План работы Задания для самостоятельной работы

1.Дать описание систематического положения объектов (голубя и курицы).

2.Познакомиться с особенностями внешнего вида птицы, вскрыть ее и рассмотреть особенности строения основных систем органов, начиная с кровеносной. При помощи стеклянной трубочки надуть воздушные мешки, рассмотреть их.

56

3.Сравнить строение пищеварительной системы голубя и курицы. Отметить различия.

4.Сделать следующие рисунки: общее расположение внутренних органов, мочеполовая система голубя (другого, по сравнению с вскрытым объектом, пола), пищеварительная система курицы.

Рекомендуемая литература Адольф Т.А., Бутьев В.Т., Михеев А.В., Орлов В.И. Руководство к

лабораторным занятиям по зоологии позвоночных. – М.: Просвещение, 1977. – 191 с.

Карташев Н.Н., Соколов В.Е., Шилов И.А. Практикум по зоологии позвоночных. – М.: Высшая школа, 1981. – 320 с.

Константинов В.М., Наумов С.П., Шаталова С.П. Зоология позвоночных. – М.: Academa, 2000. – 496 с.

Михеев А.В. Биология птиц. Полевой определитель птичьих гнезд. – М.: Топикал, 1996. – 460 с.

Наумов Н.П., Карташев Н.Н. Зоология позвоночных. – М.: Высшая школа, 1979. – Ч. 2. – 333 с.

Потапов И.В. Зоология с основами экологии животных. – М.: Академия, 2001. – 291 с.

Лабораторная работа № 13 Тема: Скелет птицы

Материал и оборудование. Для занятий важно иметь один смонтированный скелет птицы (голубя). На одного-двух студентов необходимы: разборный скелет голубя или курицы – 1 комплект, препарировальные иглы – 2.

Вопросы для коллективного обсуждения

1.Строение черепа птиц.

2.Скелет туловища. Позвоночник, его отделы, их характеристика. Особенности шейного и грудного отделов. Сложный крестец птиц.

3.Скелет передней конечности (крыла) и пояса передних конечностей.

4.Тазовый пояс и скелет задней конечности.

План работы Задания для самостоятельной работы

1.Дать описание систематического положения объекта (голубя или курицы).

2.Уяснить особенности скелета птиц.

3.Сделать следующие рисунки: череп птицы сбоку и снизу, скелет туловища сбоку (включая позвоночный столб, пояс передних конечностей, грудину, ребра, тазовый пояс), тазовый пояс и сложный крестец снизу, скелет крыла, скелет задней конечности, первый, второй и один из задних шейных позвонков (вид сбоку).

57

Рекомендуемая литература Адольф Т.А., Бутьев В.Т., Михеев А.В., Орлов В.И. Руководство к

лабораторным занятиям по зоологии позвоночных. – М.: Просвещение, 1977. – 191 с.

Карташев Н.Н., Соколов В.Е., Шилов И.А. Практикум по зоологии позвоночных. – М.: Высшая школа, 1981. – 320 с.

Константинов В.М., Наумов С.П., Шаталова С.П. Зоология позвоночных. – М.: Academa, 2000. – 496 с.

Наумов Н.П., Карташев Н.Н. Зоология позвоночных. – М.: Высшая школа, 1979. – Ч. 2. – 333 с.

Потапов И.В. Зоология с основами экологии животных. – М.: Академия, 2001. – 291 с.

Лабораторная работа № 14

Тема: Класс птицы (AVES). Подкласс древние птицы

(ARCHAEORNITES). Подкласс новые птицы (NEORNITHES): надотряд древненебные птицы (PALAEOGNATHAE) и надотряд новонебные (NEOGNATHAE). Систематический обзор птиц. Их эволюция. Птицы Кольского полуострова

Материал и оборудование. Кодоскоп, ноутбук, мультимедийный проектор, коллекция фотографий и таблицы по видовому разнообразию птиц.

Вопросы для коллективного обсуждения. План работы Задания для самостоятельной работы

1.Многообразие птиц, их систематический обзор. Современное состояние научной системы класса птиц.

2.Надотряд Palaeognathae. Страусоподобные, или бескилевые, птицы, их особенности и многообразие.

3.Надотряд Neognathae. Основные отряды. Краткая характеристика гусеобразных, соколообразных, ржанкообразных, курообразных, совообразных и воробьинообразных птиц. Их многообразие.

4.Птицы Мурманской области и Баренцевоморского региона. Их видовое разнообразие и экологические группы. Характеристика околоводных и морских птиц. Биология гаги обыкновенной, кайр, тупика, большой морской чайки и бургомистра, глупыша.

5.Биология птиц тундровой и лесотундровой зон Кольского полуострова: белой и тундряной куропаток, кликуна и малого лебедя, турухтана, белохвостого песочника, кречета, мохноногого канюка, полярной совы, пуночки, лапландского подорожника.

Рекомендуемая литература Второв П.П., Дроздов Н.Н. Определитель птиц фауны СССР. – М.: Просвещение, 1980. – 256 с.

Карташев Н.Н., Соколов В.Е., Шилов И.А. Практикум по зоологии позвоночных. – М.: Высшая школа, 1981. – 320 с.

58

Наумов Н.П., Карташев Н.Н. Зоология позвоночных. – М.: Высшая школа, 1979. – Ч. 2. – 333 с.

Харламова М.Н. Практикум по зоологии хордовых: Учебно-методическое пособие. – Мурманск: «Полиграфист», 2005 – 66 с.

Лабораторная работа № 15 Тема: Определение птиц. Их многообразие

Материал и оборудование (необходимое на 1-2 студентов): чучела и тушки птиц, циркуль, линейка или сантиметровая лента.

Вопросы для коллективного обсуждения

1.Многообразие птиц. Их систематика. Современное состояние научной системы класса птиц.

2.Подробная характеристика отрядов, широко распространенных в Мурманской области и Баренцевоморским регионе. Их видовое разнообразие.

3.Экологические группы птиц. Характеристика околоводных и морских птиц.

План работы Задания для самостоятельной работы

1.Ознакомиться перед определением птиц с обозначениями отдельных участков оперения (уздечка, зашеек, мантия, крылышко, кроющие крыла и т.д.) и принятыми в систематике птиц измерениями частей тела.

2.Определить отряд, семейство, род и вид представленных тушек и чучел птиц, кратко описать ключевые признаки определения. Обратить внимание на связь особенностей внешнего вида птиц с их образом жизни.

Рекомендуемая литература Второв П.П., Дроздов Н.Н. Определитель птиц фауны СССР. – М.: Просвещение, 1980. – 256 с.

Карташев Н.Н., Соколов В.Е., Шилов И.А. Практикум по зоологии позвоночных. – М.: Высшая школа, 1981. – 320 с.

Кузнецов Б.А. Определитель позвоночных животных фауны СССР. В 3-х т. – М.: Просвещение, 1975.

Наумов Н.П., Карташев Н.Н. Зоология позвоночных. – М.: Высшая школа, 1979. – Ч. 2. – 333 с.

59

ГЛАВА V. Позвоночные. Подтип VERTEBRATA. Надкласс

TETRAPODA. Класс MAMMALIA

Особенности строения млекопитающих

Млекопитающие – это высший класс позвоночных животных, венчающий всю систему животного мира. Наиболее важными чертами общей организации этих животных служат:

1.Высокий уровень развития нервной системы, обеспечивающий сложные и совершенные формы приспособительного реагирования на воздействие внешней среды и слаженную систему взаимодействия различных органов тела.

2.Живородность и выкармливание детенышей молоком, способствующие лучшей сохранности молодняка и возможности размножения в весьма разнообразной обстановке.

3.Совершенная система терморегулирования, благодаря которой их тело имеет относительно постоянную температуру, т.е. постоянство условий внутренней среды организма, имеющее большое значение для распространения млекопитающих в разнообразных жизненных условиях и заселения всех жизненных сред: воздушно-наземной, водной и почвенногрунтовой.

Кроме того, в строении млекопитающих можно отметить следующее. Тело их покрыто волосами или шерстью (есть исключения вторичного характера). Волосяной покров состоит из волос различного типа: пуха, ости, вибрисс. У большинства видов волосы на поверхности кожи расположены неравномерно. Они могут быть собраны в пучки, состоящие из остевого волоса, вокруг которого располагаются несколько (от двух до двухсот) пуховых.

Наблюдается периодическая смена волосяного покрова, или линька.

Унекоторых видов она бывает дважды в году – осенью и весной; таковы белки, некоторые зайцы, песцы, лисицы. У кротов есть и третья летняя линька. У северных млекопитающих по сезонам меняется густота меха, а у

некоторых и окраска. Так у белки на 1 см2 летом бывает в среднем 4200 волос, а зимой – 8100. На зиму белеют горностаи, зайцы-беляки и некоторые другие звери.

Особую категорию волос представляют длинные и жесткие вибриссы, выполняющие осязательную функцию. Они расположены на голове, нижней части шеи, груди, а у некоторых лазающих животных (например, у белки) на брюхе. Видоизменениями волос являются щетина и иглы.

Кроме волос, на коже млекопитающих бывают роговые чешуи. Наиболее сильно они развиты у так называемых ящеров, или панголинов. Роговыми образованиями также являются чешуйки на хвосте (мышевидные, бобр, выхухоль и др.), полые рога, ногти, когти и копыта.

60